Climatizzazione per Caldo Freddo Contemporaneo

Sistemi per caldo e freddo contemporaneo

Ogni edificio residenziale necessita di energia termica per il riscaldamento, per il condizionamento e per la produzione di acqua calda sanitaria, la tecnologia moderna permette di ottimizzare i consumi di tale energia, soprattutto quando in uno stesso edificio si hanno esigenze termiche opposte come, ad esempio, alcuni ambienti che devono essere riscaldati ed altri condizionati.

I componenti fondamentali di una macchina di condizionamento sono: il compressore, il condensatore, la valvola di espansione e l'evaporatore; le tecnologie con cui sono realizzati i compressori e le valvole del circuito di condizionamento, sono in continua evoluzione.

Oggi esistono valvole di espansione elettroniche che hanno delle capacità di regolazione dei flussi tali da permettere ai compressori di lavorare sempre nelle migliori condizioni possibili, compatibilmente con le condizioni climatiche.

In tal modo si riducono i consumi e si garantiscono dei funzionamenti più stabili delle unità frigorifere, si riducono inoltre sollecitazione meccaniche alle tubazioni frigorifere e agli stessi compressori, la cui vita media aumenta così come si riducono gli interventi di manutenzione.

Per ottimizzare i consumi di energia, il recupero di calore è una delle soluzioni, adottate dalla maggior parte delle case produttrici di sistemi di climatizzazione residenziale, che insieme alla contemporaneità di produzione di energia termica fredda e calda, permette anche di ridurre le spese per produrre l'acqua calda sanitaria.

Sistemi VRF, Variable Refrigerant Flow

Un impianto in grado di realizzare quanto descritto sopra è un impianto in grado di fare raffrescamento e riscaldamento simultaneo a recupero di calore ed è costituito da più unità componibili e modulari a pompa di calore.

Inoltre, un tale sistema diversamente da quelli di condizionamento, presenti in molte case, lavora con un flusso di refrigerante variabile, ossia VRF Variable Refrigerant Flow che circola nei componenti della macchina.

Tale tipo di sistema è generalmente realizzato mediante un circuito frigorifero con i tipici due tubi di rame di un condizionatore, aventi la sezione minima necessaria, in funzione della potenza e della quantità di fluido dello stesso sistema.

Il cuore del sistema è un controllore che lavora con un separatore liquido/gas, il separatore permette all'unità esterna di produrre una miscela composta da due fasi, liquido e gas. Nella foto in alto il separatore sovrasta le unità interne che possono fare caldo o freddo e riceve dall'unità esterna il fluido bifase.

Il gas caldo ed il liquido freddo attraversano lo stesso tubo che collega unità esterna e separatore, in quest'ultimo la miscela di due fasi viene separata e gas e liquido sono inviati alle varie unità interne in funzione delle diverse richieste di energia termica, calda o fredda per la climatizzazione e la produzione di acqua calda sanitaria.

Anche il passaggio da un funzionamento di tipo estivo ad uno invernale e viceversa, non comporta arresti del compressore ed inversione del verso di percorrenza dei fluidi nelle tubazioni, con relativi incrementi di efficienza per il compressore e comfort per gli utenti.

I compressori in tali sistemi sono generalmente, scroll ermetici ad alta efficienza con un controllore di tipo inverter, quest'ultimo è in grado di far modulare la potenza erogata dal compressore tra circa il 10% ed il 100% in funzione dei carichi termici da abbattere.

Le unità interne sono in genere disponibili in varie grandezze e modelli per far fronte alle diverse esigenze di design, esse possono avere la forma dei comuni split a parete, delle cassette ad incasso o dei mobiletti a pavimento. In ogni caso, le unità interne possono sempre lavorare in maniera indipendente con produzioni contemporanee e separate di caldo o freddo per diversi ambienti.

Le unità interne, come dei comuni split, possono essere attivate, disattivate e controllate grazie a dei comandi che a loro volta possono essere di tipo remoto o centralizzati, in questo caso con allocazioni in posizioni più o meno centrali rispetto agli ambienti serviti.

Concludiamo osservando che l'energia relativa al calore assorbito dalle unità interne in raffreddamento può essere utilizzata per contribuire al riscaldamento del fluido che va nelle unità a servizio degli ambienti da riscaldare o, analogamente, alla produzione di acqua calda sanitaria, in tal modo si recuperano delle aliquote di energia che altrimenti verrebbero disperse in ambiente.